CN109231346A - 一种复合型净水剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合型净水剂，旨在提供一种能明显提高净化处理效果，减少铝盐投加量，降低残留铝带来的健康风险；提高了污水处理效果，对环境无毒害且一次性投加，降低了设备及人工成本；其技术方案包括下述重量份的组分：聚合氯化铝20～40份，聚合氯化铝铁10～25份，聚醚季铵盐20～30份，钠基膨润土10～15份，NOC‑1微生物絮凝剂3～8份，壳聚糖5～15份，氢氧化钙5～15份，改性沸石15～30份，聚丙烯酰胺10～20份，活性炭6～15份；属于污水处理技术领域。

Description

一种复合型净水剂
技术领域
本发明公开了一种净水剂，具体地说，是一种复合型净水剂，属于污水处理技术领域。
背景技术
净水剂可分为高价金属盐混凝剂(铝盐、铁盐)，有机高分子絮凝剂、矿物类助凝剂及新兴的微生物絮凝剂，其中无机铝盐混凝剂因其处理效果好，价廉易得等优点应用范围最为广泛。常用的铝盐混凝剂主要包括硫酸铝和聚合氯化铝PAC。而近年来，随着铝盐混凝剂的使用，其毒性问题也越来越突出。铝对水生生物、植物、生物处理中微生物的生长都有毒害作用，人体摄入过多会导致铝性脑病，铝性骨病，铝性贫血等，美国国家标准协会已将铝化合物列入剧毒品，我国自来水中锅含量偏高，比美日等发达国家自来水中铝含量高出一倍，为避免铝毒性问题，研制高效、无毒的净水剂成为当前环境工程领域的重要内容。各国纷纷开始研究新的效果好、毒性小的混凝剂。在此背景下，具有生物可降解性、安全无毒及无二次污染的微生物絮凝剂成为国内外研究的热点。
微生物絮凝剂是一类由生物产生的，主要通过微生物发酵而得，可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝聚、沉淀的特殊高分子物质，利用微生物发酵、代谢、提取、精制而得到的一种新型、绿色的水处理药剂。根据化学组成的不同，微生物絮凝剂可分为糖类物质，多肽、蛋白质和DNA类物质，酯类物质三大类。到目前为止，已发现的具有絮凝活性的微生物种类有真菌(曲霉属、拟青霉属)、细菌(芽孢杆菌属、假单胞菌属)、放线菌和藻类等，其产生的微生物絮凝剂类型很多，主要报道的有酱油曲霉产生的微生物絮凝剂NOC-1、拟青霉菌产生的微生物絮凝剂PF101等，其中NOC-1是多糖蛋白，含较多疏水性氨基酸和脂质，在偏酸性介质中蛋白质分子能形成带正电荷的离子，在偏碱性介质中则形成带负电荷的离子，属于两性电解质。微生物絮凝剂具有可生物降解，具有高效、无毒、无二次污染等优点，但单独投加时的净水效果较差。另外，微生物絮凝剂的生产成本较高，因而至今未有任何一种微生物絮凝剂在实际水处理中大规模应用。
发明内容
为了解决现有技术的缺点和不足，本发明的目的是开发一种复合型微生物净水剂，该净水剂一方面可提高净化处理效果，另一方面可减少铝盐投加量，降低残留铝带来的健康风险；提高了污水处理效果，对环境无毒害且一次性投加，降低了设备及人工成本。
为此，本发明提供的技术方案是这样的：
一种复合型净水剂，包括下述重量份的组分：聚合氯化铝20～40份，聚合氯化铝铁10～25份，聚醚季铵盐20～30份，钠基膨润土10～15份，NOC-1微生物絮凝剂3～8份，壳聚糖5～15份，氢氧化钙5～15份，改性沸石15～30份，聚丙烯酰胺10～20份，活性炭6～15份。
进一步的，上述的复合型净水剂，包括下述重量份的组分：聚合氯化铝25～35份，聚合氯化铝铁15～20份，聚醚季铵盐22～28份，钠基膨润土11～14份，NOC-1微生物絮凝剂4～7份，壳聚糖8～12份，氢氧化钙8～11份，改性沸石18～25份，聚丙烯酰胺13～18份，活性炭8～12份。
进一步的，上述的复合型净水剂，还包括纤维素酶1-5份，过氧化氢酶2-4份，淀粉酶2-3份。
进一步的，上述的复合型净水剂，所述的复合型净水剂由下述重量份组分构成：聚合氯化铝28～32份，聚合氯化铝铁17～18份，聚醚季铵盐24～26份，钠基膨润土12～13份，NOC-1微生物絮凝剂5～6份，壳聚糖9～10份，氢氧化钙9～10份，改性沸石20～22份，聚丙烯酰胺15～16份，活性炭9～11份，纤维素酶2-4份，过氧化氢酶3份，淀粉酶2-3份。
进一步的，上述的复合型净水剂，所述的改性沸石制备方法是取50g沸石置于200mL0.8mol/LNaOH溶液中反应0.5～2h，水洗后60～80℃烘干即可；所述的沸石质量和NaOH溶液的质量体积比1g:4ml。
进一步的，上述的复合型净水剂，所述的改性沸石粒度为2～4mm，孔隙率>50％。
与现有技术相比，本发明提供的技术技术方案具有如下技术优点：
1、本发明提供的技术方案科学配伍，协同增效，活性炭与钠基膨润土等吸附剂能对污水中金属离子及可溶性污染物进行吸附，所选絮凝剂NOC-1微生物絮凝剂和聚丙烯酰胺，溶解后则对活性炭等细微颗粒也能有良好的吸附作用，其溶解速度刚好能使得吸附剂充分地吸附污水中污染物。
2、本发明提供的技术方案采用聚合氯化铝和聚合氯化铝铁对NOC-1组方，其中聚合氯化铝和聚合氯化铝铁对NOC-1具有明显的协同作用，一定金属离子如Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+，可以加强微生物絮凝剂的桥联作用和中和作用，尤其是对蛋白类型的微生物絮凝剂，因为电荷密度较高，与离子结合的絮凝剂与胶体接触后能迅速降低胶体的Zeta电位而使胶体脱稳，形成大絮团。但金属浓度过高会使得离子占据絮凝剂分子的活性位置，并把絮凝剂分子与悬浮颗粒隔开而抑制絮凝，本申请提供的物质一次性投加即可净化，能去除可溶性有机污染物，金属离子，也能将污水中不溶性颗粒絮凝沉淀，无需额外投加其他絮凝剂、沉淀剂。
3、本发明的提供的技术方案还采用纤维素酶、过氧化氢酶、淀粉酶对污水中存在的微生物进行分解，进一步降解氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等残留物。
4、本发明的提供的技术方案可减少铝盐投加量，降低残留铝带来的健康风险。该净水剂不仅能去除SS，大幅度降低COD，氨氮，还能去除污水中可溶性有机污染物和金属离子，极大地提高了污水处理效果，对环境无毒害且一次性投加，降低了设备及人工成本。
具体实施方式
下面结合具有实施方式，对本发明的权利要求做进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求保护范围内所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求保护范围之内。
实施例1
本发明提供的一种复合型净水剂，包括下述重量数的组分：聚合氯化铝20g，聚合氯化铝铁25g，聚醚季铵盐20g，钠基膨润土15g，NOC-1微生物絮凝剂3g，壳聚糖15g，氢氧化钙5g，改性沸石30g，聚丙烯酰胺10g，活性炭10g。
实施例2
本发明提供的一种复合型净水剂，包括下述重量数的组分：聚合氯化铝40g，聚合氯化铝铁10g，聚醚季铵盐30g，钠基膨润土10g，NOC-1微生物絮凝剂8g，壳聚糖5g，氢氧化钙15g，改性沸石15g，聚丙烯酰胺20g，活性炭10g。
实施例3
本发明提供的一种复合型净水剂，包括下述重量数的组分：聚合氯化铝35g，聚合氯化铝铁15g，聚醚季铵盐28g，钠基膨润土11g，NOC-1微生物絮凝剂7g，壳聚糖8g，氢氧化钙11g，改性沸石18g，聚丙烯酰胺18g，活性炭12g。
实施例4
本发明提供的一种复合型净水剂，包括下述重量数的组分：聚合氯化铝25～35g，聚合氯化铝铁20g，聚醚季铵盐22g，钠基膨润土14g，NOC-1微生物絮凝剂4g，壳聚糖12g，氢氧化钙8g，改性沸石25g，聚丙烯酰胺13g，活性炭15。
实施例5
本发明提供的一种复合型净水剂，包括下述重量数的组分：聚合氯化铝25g，聚合氯化铝铁15g，聚醚季铵盐28g，钠基膨润土11g，NOC-1微生物絮凝剂7g，壳聚糖8g，氢氧化钙11g，改性沸石18g，聚丙烯酰胺18g，活性炭12g，纤维素酶5g，过氧化氢酶2g，淀粉酶3g。
实施例6
本发明提供的一种复合型净水剂，包括下述重量数的组分：聚合氯化铝35g，聚合氯化铝铁20g，聚醚季铵盐22g，钠基膨润土14g，NOC-1微生物絮凝剂4g，壳聚糖12g，氢氧化钙8g，改性沸石25g，聚丙烯酰胺13g，活性炭15g，纤维素酶1g，过氧化氢酶4g，淀粉酶2g。
实施例7
本发明提供的一种复合型净水剂，包括下述重量数的组分：聚合氯化铝28～32g，聚合氯化铝铁18g，聚醚季铵盐24g，钠基膨润土12g，NOC-1微生物絮凝剂6g，壳聚糖9g，氢氧化钙10g，改性沸石20g，聚丙烯酰胺16g，活性炭14g，纤维素酶4g，过氧化氢酶3g，淀粉酶2g。
实施例8
本发明提供的一种复合型净水剂，包括下述重量数的组分：聚合氯化铝28～32g，聚合氯化铝铁17g，聚醚季铵盐26g，钠基膨润土13g，NOC-1微生物絮凝剂5g，壳聚糖10g，氢氧化钙9g，改性沸石22g，聚丙烯酰胺15g，活性炭10g，纤维素酶2g，过氧化氢酶3g，淀粉酶3g。
实施例9
本发明提供的一种复合型净水剂，包括下述重量数的组分：聚合氯化铝28～32g，聚合氯化铝铁17.5g，聚醚季铵盐25g，钠基膨润土12.5g，NOC-1微生物絮凝剂5.5g，壳聚糖9.5g，氢氧化钙9.5g，改性沸石21g，聚丙烯酰胺15.5g，活性炭15g，纤维素酶3g，过氧化氢酶3g，淀粉酶2.5g。
实施例1至9中所述的改性沸石制备方法是取50g沸石置于200mL 0.8mol/LNaOH溶液中反应0.5～2h(优选1h)，水洗后60～80℃(优选70℃)烘干即可；所述的沸石质量和NaOH溶液的质量体积比1g:4ml。其粒度为2～4mm，孔隙率>50％。
为了证明本发明提供的技术方案的优点，下面给出本申请提供的技术方案的对比例：对比例1
不含NOC-1微生物絮凝剂，其它组分和含量与实施例9相同。
对比例2
不含聚合氯化铝，聚合氯化铝铁，其它组分和含量与实施例9相同。
实施例1至9及其对比例1-2的复合型净水剂的制备方法是按照配方量称取各个组分，混合均匀，即可。
为了证明本申请提供的复合型净水剂的净水效果，下面给出本申请提供的技术方案现场实验例：
取电镀厂产生的清洗液，加入上述净水剂进行试验。
实验步骤：取污水100mL，加入净水剂0.1g，300r/min搅拌反应5～10min，120r/min慢速搅拌2～5min，静置，待沉渣与上清液分层，而后取原液和上清液检测SS、COD、氨氮和金属离子等项目，计算去除率。
实施案例一
取污水100mL，加入实施例9提供的复合型净水剂0.05g，300r/min搅拌反应8min，120r/min慢速搅拌2～5min，静置，待沉渣与上清液分层，而后取原液和上清液检测SS、COD、氨氮和金属离子等项目，计算去除率。
实施案例二
取污水100mL，加入实施例9提供的复合型净水剂0.1g，300r/min搅拌反应8min，120r/min慢速搅拌2～5min，静置，待沉渣与上清液分层，而后取原液和上清液检测SS、COD、氨氮和金属离子等项目，计算去除率。
实施案例三
取污水100mL，加入实施例1提供的复合型净水剂0.1g，300r/min搅拌反应8min，120r/min慢速搅拌2～5min，静置，待沉渣与上清液分层，而后取原液和上清液检测SS、COD、氨氮和金属离子等项目，计算去除率。
实施案例四
取污水100mL，加入实施例1提供的复合型净水剂0.05g，300r/min搅拌反应8min，120r/min慢速搅拌2～5min，静置，待沉渣与上清液分层，而后取原液和上清液检测SS、COD、氨氮和金属离子等项目，计算去除率。
实施案例五
取污水100mL，加入对比例1提供的0.05g，300r/min搅拌反应8min，120r/min慢速搅拌2～5min，静置，待沉渣与上清液分层，而后取原液和上清液检测SS、COD、氨氮和金属离子等项目，计算去除率。
实施案例六
取污水100mL，加入对比例2提供的净水剂0.05g，300r/min搅拌反应8min，120r/min慢速搅拌2～5min，静置，待沉渣与上清液分层，而后取原液和上清液检测SS、COD、氨氮和金属离子等项目，计算去除率，计算结果如表1所示。
实施案例七
取污水100mL，加入对比例1提供的0.1g，300r/min搅拌反应8min，120r/min慢速搅拌2～5min，静置，待沉渣与上清液分层，而后取原液和上清液检测SS、COD、氨氮和金属离子等项目，计算去除率。
实施案例八
取污水100mL，加入对比例2提供的净水剂0.1g，300r/min搅拌反应8min，120r/min慢速搅拌2～5min，静置，待沉渣与上清液分层，而后取原液和上清液检测SS、COD、氨氮和金属离子等项目，计算去除率，计算结果如表1所示。
表1
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种复合型净水剂，其特征在于，包括下述重量份的组分：聚合氯化铝20～40份，聚合氯化铝铁10～25份，聚醚季铵盐20～30份，钠基膨润土10～15份，NOC-1微生物絮凝剂3～8份，壳聚糖5～15份，氢氧化钙5～15份，改性沸石15～30份，聚丙烯酰胺10～20份，活性炭6～15份。
2.根据权利要求1所述的复合型净水剂，其特征在于，包括下述重量份的组分：聚合氯化铝25～35份，聚合氯化铝铁15～20份，聚醚季铵盐22～28份，钠基膨润土11～14份，NOC-1微生物絮凝剂4～7份，壳聚糖8～12份，氢氧化钙8～11份，改性沸石18～25份，聚丙烯酰胺13～18份，活性炭8～12份。
3.根据权利要求1或2所述的复合型净水剂，其特征在于，还包括纤维素酶1-5份，过氧化氢酶2-4份，淀粉酶2-3份。
4.根据权利要求3所述的复合型净水剂，其特征在于，所述的复合型净水剂由下述重量份组分构成：聚合氯化铝28～32份，聚合氯化铝铁17～18份，聚醚季铵盐24～26份，钠基膨润土12～13份，NOC-1微生物絮凝剂5～6份，壳聚糖9～10份，氢氧化钙9～10份，改性沸石20～22份，聚丙烯酰胺15～16份，活性炭9～11份，纤维素酶2～4份，过氧化氢酶3份，淀粉酶2～3份。
5.根据权利要求1所述的复合型净水剂，其特征在于，所述的改性沸石制备方法是取50g沸石置于200mL 0.8mol/LNaOH溶液中反应0.5～2h，取出水洗后收集固体物质，在60～80℃烘干即可；所述的沸石质量和NaOH溶液的质量体积比1g:4ml。
6.根据权利要求1所述的复合型净水剂，其特征在于，所述的改性沸石粒度为2～4mm，孔隙率>50％。
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